烟气处理与制备胶凝材料的一体化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种烟气处理与制备胶凝材料的一体化工艺。该工艺包括如下步骤：将氯酸盐水溶液、双氧水和硫酸水溶液在二氧化氯发生器中反应获得二氧化氯；将二氧化氯与空气混合获得氧化剂，将氧化剂与预除尘烟气在进入流化床吸收塔之前的烟气管道内接触，获得第一处理烟气；将第一处理烟气通入流化床吸收塔内，与喷入流化床吸收塔内的吸收剂干粉接触，且向流化床吸收塔内喷淋水，获得第二处理烟气，第二处理烟气经过滤装置获得灰渣和净化烟气；其中，吸收剂干粉包括粉煤灰和碱激发剂；将包含灰渣、矿粉、粉煤灰和外加剂的原料混合形成胶凝材料。本发明专利技术的工艺可高效脱硫脱硝，且可以制备性能优异的胶凝材料。制备性能优异的胶凝材料。

【技术实现步骤摘要】
烟气处理与制备胶凝材料的一体化工艺


[0001]本专利技术涉及一种烟气处理与制备胶凝材料的一体化工艺。

技术介绍

[0002]目前，烟气处理中二氧化硫的脱除效率较高，但NO
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的脱除效率一直难以提升，主要难点在于NO的脱除。氧化法是应用较为普遍的脱除烟气中NO的方法。在现有技术，研究人员采用不同的氧化剂对NO进行脱除，其中二氧化氯因其强氧化性备受青睐。但是二氧化氯通常以水溶液形式作为氧化剂使用，使用量较大，浪费水资源，而且氧化效果难以控制。
[0003]烟气处理过程中，容易产生大量灰渣，二灰渣的资源化利用是目前国内外研究的热点，其材料组成和性能因脱硫工艺、燃烧烟气煤种的差异而变化。灰渣的主要应用包括：回收石灰、矿棉、生产水泥、硅钙砖、人造砾石、筑路、土壤稳定以及改良、矿井污水中和、混凝土掺合料、混凝土砌块、回收硫等。利用灰渣制备无机胶凝材料是一个重要的发展趋势。
[0004]CN104307351B公开了一种以O3为氧化剂的脱硝方法，臭氧发生器产生的臭氧和稀释风机产生的冷风进入混合罐进行混合后，经臭氧分布器喷入烟道，将烟气中的NO氧化为高价态的氮氧化物。此工艺成本较高，如果不加以调控的话会造成氧化剂极大的浪费，而且脱硫脱硝的效率也会下降，增加脱硝系统的成本。
[0005]CN104028103A公开了一种利用液相二氧化氯催化氧化后进行烟气同时脱硫脱硝的方法。二氧化氯水溶液由二氧化氯制备装置生成，浓度为0.0015～0.015mol/L，在吸收塔内进行喷淋，用以氧化烟气中的NO，但由于二氧化氯的浓度低，喷淋量较大，且增大了塔体积及前期设备投资，增大了工艺实施的难度。
[0006]CN101973723A公开了一种利用燃煤电站烟气脱硫处理产生的脱硫脱硝副产物为主料，以矿渣、石膏和水泥熟料为掺合料制备无机胶凝材料的工艺及装置，这个制备工艺无需高温煅烧处理，可大幅降低能源消耗，有益于生态环境的保护和改善；但该方法配方中水泥熟料和石膏等原料在制备过程需求很大，导致制备成本提高；而且制备的胶凝材料性能欠佳。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种烟气处理与制备胶凝材料的一体化工艺，该工艺可高效脱硫脱硝，且可以制备性能优异的胶凝材料。本专利技术采用如下技术方案实现上述目的。
[0008]本专利技术提供一种烟气处理与制备胶凝材料的一体化工艺，包括如下步骤：
[0009](1)将氯酸盐水溶液、双氧水和硫酸水溶液在二氧化氯发生器中反应获得二氧化氯；
[0010](2)将二氧化氯与空气混合获得氧化剂；将原烟气预除尘得到预除尘烟气；将氧化剂与预除尘烟气在进入流化床吸收塔之前的烟气管道内接触，获得第一处理烟气；其中，二氧化氯占氧化剂的体积分数为4～10vol％，单位时间内通入的氧化剂中的二氧化氯与单位
时间内通入的原烟气中含有的一氧化氮的摩尔比为1.1～3；
[0011](3)将第一处理烟气通入流化床吸收塔内，与喷入流化床吸收塔内的吸收剂干粉接触，且向流化床吸收塔内喷淋水，获得第二处理烟气，第二处理烟气经过滤装置获得灰渣和净化烟气；其中，吸收剂干粉包括30～50重量份的粉煤灰和40～60重量份的碱激发剂；
[0012](4)将包含30～70重量份的灰渣、20～50重量份的矿粉、0～30重量份的粉煤灰和2～10重量份的外加剂的原料混合形成胶凝材料。
[0013]根据本专利技术的工艺，优选地，步骤(1)中，二氧化氯通过以下步骤获得：将氯酸盐水溶液、双氧水和硫酸水溶液在二氧化氯发生器中在50～90℃下反应获得二氧化氯；其中，氯酸盐水溶液的氯酸钠浓度为15～40wt％，双氧水的浓度为25～38wt％；硫酸水溶液的浓度为30～60wt％；氯酸盐水溶液中的氯酸钠、双氧水中的过氧化氢和硫酸水溶液中的H2SO4的摩尔比为1:0.55～1:0.5～1。
[0014]根据本专利技术的工艺，优选地，步骤(2)中，原烟气中含硫量为600～4000mg/Nm3；含氮量为200～600mg/Nm3；含氧量5～23wt％；含湿量5～12wt％；
[0015]预除尘烟气在烟气管道内的流速为6～15m/s；预除尘烟气与氧化剂在烟气管道内的接触时间为1～3s。
[0016]根据本专利技术的工艺，优选地，步骤(3)中，第一处理烟气在流化床吸收塔内的流速为2～5m/s；第一处理烟气与吸收剂干粉在流化床吸收塔内接触的时间为1～6s。
[0017]根据本专利技术的工艺，优选地，步骤(3)中，吸收剂干粉通过以下方法制备：将粉煤灰、碱激发剂和水在50～80℃反应5～20h，将所得产物经过干燥和研磨获得粒径为150～350目的吸收剂干粉。
[0018]根据本专利技术的工艺，优选地，步骤(3)中，粉煤灰和碱激发剂的总重量与水的重量之比为1:10～20。
[0019]根据本专利技术的工艺，优选地，步骤(3)中，碱激发剂为氢氧化钙和/或氧化钙。
[0020]根据本专利技术的工艺，优选地，步骤(3)中，基于100重量份的粉煤灰，粉煤灰包括20～60重量份的二氧化硅、20～40重量份的三氧化二铝和1～20重量份的氧化钙。
[0021]根据本专利技术的工艺，优选地，步骤(4)中，外加剂为氢氧化钾和/或氢氧化钠。
[0022]根据本专利技术的工艺，优选地，将由30～70重量份的灰渣、20～50重量份的矿粉、0～30重量份的粉煤灰和2～10重量份的外加剂组成的原料混合形成胶凝材料。
[0023]本专利技术的工艺对烟气处理后脱硫效率达到99.7％以上，脱硝效率达到96％以上，所得胶凝材料符合国家标准。进一步地，本专利技术的运行成本低，绿色环保。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0025]本专利技术的一体化工艺同时包括烟气处理工艺和胶凝材料制备工艺，二者紧密结合。需要调配烟气处理工艺参数及胶凝材料制备工艺参数才能实现一体化，因而不同于通常的单独的烟气处理工艺，也不同于通常的单独的胶凝材料制备工艺。
[0026]本专利技术的烟气处理与制备胶凝材料的一体化工艺包括如下步骤：(1)二氧化氯的制备步骤；(2)氧化步骤；(3)脱硫脱硝步骤；和(4)胶凝材料的制备步骤；下面进行详细描
述。
[0027]＜二氧化氯的制备步骤＞
[0028]将氯酸盐水溶液、双氧水和硫酸水溶液在二氧化氯发生器中反应获得二氧化氯。
[0029]氯酸盐可以选自氯酸钠、氯酸钾和氯酸镁中的一种；优选地，氯酸盐选自氯酸钠或者氯酸钾中的一种；更优选地，氯酸盐为氯酸钠。氯酸盐水溶液的氯酸钠浓度可以为15～40wt％，优选为25～40wt％，更优选为25～35wt％。硫酸水溶液的浓度可以为30～60wt％，优选为45～60wt％，更优选为50～60wt％。双氧水的浓度为可以为25～38wt％，优选为26～37wt％，更优选为27～36wt％。氯酸盐水溶液中的氯酸钠、双氧水中的过氧化氢和硫酸水溶液中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气处理与制备胶凝材料的一体化工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)将氯酸盐水溶液、双氧水和硫酸水溶液在二氧化氯发生器中反应获得二氧化氯；(2)将二氧化氯与空气混合获得氧化剂；将原烟气预除尘得到预除尘烟气；将氧化剂与预除尘烟气在进入流化床吸收塔之前的烟气管道内接触，获得第一处理烟气；其中，二氧化氯占氧化剂的体积分数为4～10vol％，单位时间内通入的氧化剂中的二氧化氯与单位时间内通入的原烟气中含有的一氧化氮的摩尔比为1～3；(3)将第一处理烟气通入流化床吸收塔内，与喷入流化床吸收塔内的吸收剂干粉接触，且向流化床吸收塔内喷淋水，获得第二处理烟气，第二处理烟气经过滤装置获得灰渣和净化烟气；其中，吸收剂干粉包括30～50重量份的粉煤灰和40～60重量份的碱激发剂；(4)将包含30～70重量份的灰渣、20～50重量份的矿粉、0～30重量份的粉煤灰和2～10重量份的外加剂的原料混合形成胶凝材料。2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(1)中，二氧化氯通过以下步骤获得：将氯酸盐水溶液、双氧水和硫酸水溶液在二氧化氯发生器中在50～90℃下反应获得二氧化氯；其中，氯酸盐水溶液的氯酸钠浓度为15～40wt％，双氧水的浓度为25～38wt％；硫酸水溶液的浓度为30～60wt％；氯酸盐水溶液中的氯酸钠、双氧水中的过氧化氢和硫酸水溶液中的H2SO4的摩尔比为1:0.55～1:0.5～1。3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：童裳慧，
申请(专利权)人：中晶环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：